【正文】 在三 個(gè) 多 月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在孫新國(guó)老師的嚴(yán)格要求及悉心指導(dǎo)下，按時(shí)完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，并在此過程中鞏固了本專業(yè)的知識(shí)，分析解決問題的能力也得到了進(jìn)一步的提高。 [10] 王昆、何小柏、汪信遠(yuǎn)主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 北京：高等教育出版社 1996 [11] 中國(guó)紡織大學(xué)機(jī)械系手冊(cè)編寫組編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社 [12] 溫松明 . 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) . 長(zhǎng)沙： 湖南大學(xué)出版社 [13] 卜云峰 . 機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明手冊(cè) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 [14] 章宏甲 黃誼 王積偉 . 液壓與氣壓傳動(dòng) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 [15] SIEMENS 公司 .SINUMERIK802S base line. 簡(jiǎn)明安裝調(diào)試手冊(cè) .. [16] SIEMENS 公司 .SINUMERIK802S base line. 簡(jiǎn)明操作手冊(cè) .. [17] 關(guān)雄飛主編 . 數(shù)控加工技術(shù)綜合訓(xùn)練 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 21 致謝 眨眼間，兩年的大學(xué)生活就在本論文的完成之際即將宣告 結(jié)束。同時(shí)也使我懂得了一個(gè)真正設(shè)計(jì)的步驟以及方法。通過這次設(shè)計(jì)，自己在查閱資料、運(yùn)用資料、中英文翻譯、運(yùn)用專業(yè)知識(shí)及 CAD， Proe 繪圖等方面的能力有了較大地提高，彌補(bǔ)了原來學(xué)習(xí)中的很多不足之處，為以后從事機(jī)械方面的工作打下了一定的基礎(chǔ)，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)工作有了一定的認(rèn)識(shí)。在近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，使我更加認(rèn)識(shí)到理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，只有理論而不去進(jìn)行實(shí)踐是不行的。設(shè)計(jì)的 時(shí)候，我們對(duì)學(xué)校的數(shù)控車床進(jìn)行了觀察，我主要觀察了機(jī)床的縱向工作臺(tái) 部分，同時(shí)并結(jié)合自己的課題對(duì)機(jī)床的總體布局做了進(jìn)一步的研究， 并通過查閱資料和相關(guān)圖冊(cè)，設(shè)計(jì)出了滿足數(shù)控車床需要的縱向工作臺(tái) 。剛開始選擇課題的時(shí)候，我因?yàn)閷?duì)數(shù)控車床比較感興趣，所以選擇了關(guān)于數(shù)控車床方面的課題 ，我主要對(duì)其中的縱向進(jìn)給工作臺(tái) 進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛度高、可靠性 好。 通過調(diào)整兩個(gè)螺母之間的軸向位置，使兩個(gè)螺母的滾珠在承受載荷之前，分別與絲杠的兩個(gè)不同的側(cè)面接觸，產(chǎn)生一定的預(yù)緊力，以達(dá)到提高軸向剛度的目的。因此，滾珠絲杠螺母副必須消除間隙，并施加預(yù)緊力，以保證絲杠、滾珠和螺母之間沒有間隙，提高滾珠絲杠螺母副的接觸剛度。 滾珠絲杠在軸向載荷作用下，滾珠和螺紋滾道接觸區(qū)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重接觸變形，接觸剛度與接觸表面預(yù)緊力成正比。為了補(bǔ)償因絲杠熱膨脹而引起的定位精度誤差，可采用絲杠預(yù)拉伸的結(jié)構(gòu)，使預(yù)拉伸量略大于熱膨脹量。角接觸軸承，以容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。因此在進(jìn)給傳動(dòng)中面對(duì)面組合用得較多。角接觸軸承的 組合配置形式有面對(duì)面的組合、背靠背組合、同向組合、一對(duì)同向與左邊一個(gè)面對(duì)面組合。滾針 — 圓柱滾子軸承多用于重載和要求高剛度的地方。角接觸軸承，在這兩種軸承中， 60176。因此在此課題中采用兩端固定的方式，以實(shí)現(xiàn)高剛度、高精度以及對(duì)絲杠進(jìn)行拉伸。 滾珠絲杠的支承 滾珠絲杠的主要載荷是軸向載荷，徑向載荷主要是臥式絲杠的自重。 如圖 所示 圖 而用導(dǎo)向調(diào)整板來調(diào)整側(cè)向間隙，導(dǎo)向調(diào)整板是一種新型的鑲條，它被置于導(dǎo)軌受力較小的一側(cè)。它是以聚四氟乙烯為基體，添加耐磨材料構(gòu)成的高分子復(fù)合材料，它與鑄鐵導(dǎo)軌夠成摩擦副時(shí)，摩擦系數(shù)僅為 ~，是鑄鐵和鑄鐵副的 1/3 左右，且動(dòng)靜摩擦系數(shù)相近，所以具有良好的防爬性能，耐磨性可以提高 1~2 倍。 圖 雙矩形導(dǎo)軌 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 15 圖 雙矩形導(dǎo)軌的兩種形式 結(jié)合沈陽數(shù)控產(chǎn)的 SSCK20A 數(shù)控車床， 確定為雙矩形 窄式 導(dǎo)軌，并在動(dòng)導(dǎo)軌 上粘貼聚四氟乙烯塑料軟帶。導(dǎo)軌受熱膨脹時(shí)寬式組合比窄式的變形量大，調(diào)整時(shí)應(yīng)留較大的側(cè)向間隙，因而導(dǎo)向性較差。矩形導(dǎo)軌存在側(cè)向間隙，必須用鑲條進(jìn)行調(diào)整。這種導(dǎo)軌的剛度高，當(dāng)量摩擦系數(shù)比三角形導(dǎo)軌低，承載能力高，加工、檢驗(yàn)和維修都方便，而被廣泛地采用。它們具有摩擦性能良好和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。但傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)軌摩擦阻力大，磨損快，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)差別大，低速時(shí)易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)要滿足以下要求：導(dǎo)向精度高；承載能力大，剛度好；精度保持性好；低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好。運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌稱為動(dòng)導(dǎo)軌，不動(dòng)的導(dǎo)軌稱為靜導(dǎo)軌或支承導(dǎo)軌。 （ 1） 導(dǎo)軌的功用和應(yīng)滿足的基本要求 導(dǎo)軌的功用是承受載荷和導(dǎo)向。導(dǎo)軌在很大程度上決定數(shù)控機(jī)床的剛度 .精度和精度保持性。導(dǎo)軌使運(yùn)動(dòng)部件沿一定的軌跡運(yùn)動(dòng)，從而保證各部件的相對(duì)位置和相對(duì)位置精度。機(jī)床上的運(yùn)動(dòng)部件必須沿著床身或立柱或橫梁上的導(dǎo)軌運(yùn)行。 步驟 5：繪制工作圖 最大行程： mmLx 650? 余程： mmPL he 401044 ???? 安全行程： mmPL ha 10?? 所選絲杠的螺母長(zhǎng)度為： mmPL hn 1 4 0101414 ???? 由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到： mmbmmb 55,25 21 ?? 螺紋長(zhǎng)度： mmLLLLL neax 8901408020650221 ????????? 兩支承軸承間距： mmbbLL z 9 7 055258 9 0211 ??????? 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 12 步驟 6：最高轉(zhuǎn)速校核： 51 /22 5 1 0 4 0 6 5 0 7 0 7 9 5c a e x nL L b L L L L mm? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 滾珠絲杠副轉(zhuǎn) 速過高，會(huì)產(chǎn)生共振 ，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)，損壞機(jī)器，為確保不發(fā)生共振，所 容許的最高轉(zhuǎn)速為 ： 取 ?f 7 2 7 22m a x1 0 / 2 1 . 9 2 4 . 9 1 0 / 7 9 58 6 3 0 / m inc fd Lrn? ? ? ? ??? （符合要求） f — 安裝系數(shù) 2d — 絲桿螺紋底徑 ? ?mm cL — 計(jì)算 許用轉(zhuǎn)速 用的安裝距離 ? ?mm 步驟 7：滾珠絲杠的臨界壓縮載荷校核： 絲杠水平安裝 40,31 21 ?? kk 查表得 5LLy ? 4 4 2 4 41 2 2m a x110 / 40 10 / 79538110cyP k k d LNF? ? ? ? ? ??? （符合要求） maxF — 作用在滾珠絲桿副上的最大軸向壓縮載荷 ??N 1K — 安全系數(shù)。選左斷軸承內(nèi)徑 20? 。 (2)確定軸承內(nèi)徑，確定軸承型號(hào)規(guī)格 右端軸承內(nèi)徑應(yīng)略小于絲杠外徑，取 25? ，型號(hào)規(guī)格為 25TAC62A。 滾珠絲杠副的研究設(shè)計(jì) (1)主切削力計(jì)算 及主電機(jī)選擇 1)主切削力的計(jì)算 由 參考 文獻(xiàn)可知 ppzzz z z z zzxyz p v p p v p n ppp c t s k k k k k?? 料 31 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 7 取 zpc =167 zpx = zpy = zpk料 = zpk? = znpk = 切削速度 取 zvpk = 查《車工工藝學(xué)》中級(jí)本： 45 鋼淬硬 (淬火及低溫回火 ),硬度 44HRC，單位切削力為 270 公斤 / 2m ( /s mm r? ),其切削用量范圍為 切削速度 9 0 ~ 1 0 5 / m invm? 切削深度 1~5t mm? 進(jìn)給 量 0. 1 ~ 0. 5 /s mm r? 切深 t取 5mm，進(jìn)給量取 ,代入 31得： 6 7 5 0 . 3 1 . 0 9 0 . 9 1 . 0 8 1 . 3 1 . 0 54 8 9 . 5 4 7 9 7zp N? ? ? ? ? ? ? ???公 斤 力 取 zF =4800 由《數(shù)控機(jī)床機(jī)器人 — 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》所示，進(jìn)給抗力 xF 和切深抗力 yF ，可以按以下比例分別求出： : : 1 : 0 .2 5 : 0 .4 4 8 0 0 : 1 2 0 0 : 1 9 2 0z x yF F F ?? 2)切削功率計(jì) 算： 由上所示，切削速度 v 取為 105 /minm ，根據(jù)公式 4 8 9 . 5 1 0 5 8 . 3 9 8 8 . 41 0 2 6 0 6 1 2 0zPvN k w?? ? ? ??切 削 根據(jù)公式 N N K? ???切 削 過電 機(jī) 查表取 ?? ， ?過 選電機(jī)功率為 11kw (2)工作臺(tái)質(zhì)量及工作臺(tái)承重初估 刀架：參考 31Ak 系列數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架主要規(guī)格及參數(shù)，初估刀架 (帶刀盤 )毛重為 150kg ，1 9 .8 1 5 0 1 4 7 0GN? ? ? 刀架座：長(zhǎng) ?寬 ?高即 420 200 80( )mm?? 392 7. 85 10 9. 8 10 40 0 20 0 80G V g ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 8 0 4 0 0 0 3 5 1 6 .8 / m in1 0 0 0 1 0 0 0dnvm?? ??? ? ?臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 8 圓整后 2 520GN? 床鞍： ? ?60 0 30 0 10 0 mm? ? ? ? ?長(zhǎng) 寬 高 3 3 5 10 1 10 300 600 100 138 6G gV N? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)以上估算得總的重量為 G=2021+1386